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螺旋焊管等离孑切割烟尘的处理
李军,年新华,刘红军,张晓东,许丽
(中国石油集团渤海石油装备制造有限公司,河北青县062658
摘要:空气等离子在切割工件过程中产生大量的气化金属蒸气、臭氧、氮氧化物等烟尘,对周围环境污染
严重。通过合理设计烟尘回收的方法,改进吸尘罩的设计,精心制作安装并合理使用,将钢管内部的等离子烟尘
完全吸入到空气净化处理器中,解决了生产车间空气污染的难题。
关键词:螺旋焊管;等离子切割;烟尘;浄化;过滤;排放
中图分类号:TG333.2文献标志码:B文章编号:1001-2311(2011)03-0053-02
Fume Disposal for Plasma Cutting of SAWH Pipe
Ii Jun Mou Xinhua, Liu Hongjun, Zhang Xiaodong, Xu Li
CNPC Bohai Petroleum Equipment Manufacturing Co, Ltd, Qingxian 062658, China
Abstract: Serous air pollution of the workshop environment may be caused by the fume that results from the
workpiece plasma-cutting operation, and contains a large amount of vaporized metals, ozone and nitrides/oxides
This big problem is solved by a series of preventative actions, including determination of proper collection
method for the fume, modification of the fume-sucking hood, and proper installation and operation thereof
which have resulted in completely sucking of the fume from inside of the pipe under the plasma-cutting operation
into the air-puritying system.
Key words: SAWH pipe; Plasma cutting; Fume; Purifying; Filtering; Discharge
等离子切割技术在工业中的广泛应用,在很大的烟尘就越多;螺旋焊管直径越大,在钢管内形成
程度上提高了生产效率。空气等离子在切割工件过的风速就越小,烟尘不能被吸入到净化器管道中
程中产生大量的气化金属蒸气、臭氧、氮氧化物等等离子枪的喷嘴在切割时使空气同时向两个反方向
烟尘,对周围环境污染严重。在制管过程中,螺旋吹出,从而使烟尘从钢管的两端冒出,而吸气口安
埋弧焊管在线切断使用等离子切割产生烟尘,是因装在钢管的一个方向是很难将烟尘很好的回收。
为在螺旋埋弧焊管机组连续生产过程中受到设备空
(2)烟尘吸入口的安装比较困难,受到成型器
间限制,除尘器吸入口无法到达等离子烟尘发生的和内焊系统设备的影响,其空间位置较复杂,各种
有效部位,不能将烟尘全部吸人除尘设备,烟尘散零部件及管路交错,吸入口外围冷空气从机器空隙
发到车间厂房内,严重危害员工的身体健康。因处进人吸入口且风量很大;同时从钢管另一端进入
此,解决除尘问题的关键是如何把等离子烟尘全部的冷空气也较多,使除尘器吸入的有效风量小于钢
吸人到除尘设备中,从而防止空气污染
管内烟尘和冷空气的总量,因此要在一定的时间内
把切割烟尘完全吸入是不可能完成的,悬浮的烟尘
1在螺旋焊管机组上应用的难题
将被切断的钢管带走而飄散到空气中。
(1)螺旋焊管的直径越大、壁厚越厚,所产生
3)由于切割部位距离成型器处的除尘吸人口
较远,到达吸入口处的风力难以将烟尘抽动,使等
李军(1972-),男,工程师,主要从事埋弧焊管生离子枪后面一半的烟尘从出管方向的另一端冒出。
产工艺开发及设备维修等工作。
针对上述问题,虽然采用了多种方法却都没有
STEEL PIPE Jun. 2011. Vol 40. No. 3
钢管2011年6月第40卷第3期
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很好地将烟尘全部吸入到除尘设备中。
处的开口状沈,一个侧面封闭的吸牛罩比开?四周
全部自由开放的吸尘罩效果好。
2烟尘回收的设计思路
依据以上原则,对吸尘罩的结构进行了改进:
吸风量的核算
①除尘器吸入的风量要大于等离子切割所产生的烟
根据烟尘先扩散再上升的特点,应采取有效的尘和管道内部空气的总量,应该是在钢管内部形成
措施对粉尘进行收集。由于钢管只有1个切割点,一定量的负压腔,而且尽量不让外界的空气大量进
根据生产工艺状况和管径的变化,在钢管的上部设入钢管,才能有效地将烟尘吸进除尘器。②在钢管
计了高效接受式捕尘装置;由于烟尘沿切割管管端切割点以后的位置将烟尘堵住,吸入口处尽量避免
上升和扩散,所以吸尘罩要有足够大的面积和罩口冷空气进入钢管内部,在钢管内部空间形成一个负
风速,以保证对切割烟尘的有效捕捉。
压腔,使烟尘不致于冒出,关键是挡烟尘的设施要
吸尘單的吸风量可按式(1)进行计算:
设计制作得可靠,不影响正常生产且方便使用。③
Q=Am×3600
(1)吸入口的形状与安装部位也是非常关键的,必须让
式中Q一一吸尘罩的总吸风量,mh;
吸入口将钢管内部较多的烟尘吸进管道才能达到效
接受式吸尘罩罩口截面积,m2
果;在等离子枪切割点以后的位置加一个挡板,将
吸尘罩罩口处保持的最小风速,m/s。烟尘滞留在钢管内部,缓冲一段时间后就可以完全
取=0.8ms,單口截面积A=1.1x1.1-1.21吸除干净。
m2),则:Q=3484.8(mh)
考虑到吸风口周围气流流动状况较复杂,故选4烟尘处理装置的安装与使用
择吸风量为6000mh的吸尘罩,就完全能够满足
将烟尘挡板安装在钢管内部随行小车上并置于
排风要求。
等离子枪切割点后大约500mm处,在钢管切断后
2)风机的选择
停留一下,以待被切断的钢管脱离本体,这样就可
根据除尘系统的吸风量3484.8mh,再估算以达到将烟尘全部吸走的目的。由于受钢管内部空
整个除尘系统管道的阻力损失。沿程阻力与局部阻间及钢管旋转的限制,安装烟尘挡板有一定的困
力为91.6Pa,布袋除尘器阻力损失约为1200Pa,难,所以必须定位在切断后的位置;为使支撑烟尘
风机出口及消音器阻力为300Pa,因此整个除尘挡板的随行小车与钢管的转动相互吻合,必须让随
系统管道的阻力损失约为91.6+1200+300=1591.6行小车的走轮角度与内辊角度保持一致。
P
根据整个除尘系统所需的吸风量和风压,选择5结语
的通风机为:型号KSDC-8609B,吸风量6000
采用以上方法有效地解决了直径大于813mm
m沿,全压2628Pa,配套电机Y132S2-2(11kW)。的螺旋焊管等离子切割烟尘回收的难题。经检测,
改进后吸尘罩罩口处前端钢管内部的风速达到=
3吸尘罩的改进设计
0.90m/s,符合设计要求,并且成型器周围空